examen-VI-x-1.pdf

48
CAPITULO VI - TRAZO DE CANALES El trazo es bastante delicado por llevar pendientes mínimas y no existir contra pendientes, ya que el agua corre por gravedad este trazo se puede sub dividir en tres ordenes 1 trazo de primer orden 2 trazo de segundo orden 3 trazo de tercer orden La captación debe tener una cota mayor. El canal que une la captación con el punto donde debe producirse una caída B, se llama canal de derivación, que se caracteriza por conservar constante el gasto del agua. Del punto B continua hasta C bajando la capacidad para irrigar y se llama canal madre de este enlace nacen los canales laterales que van por los lomos y de estos salen los sub laterales y finalmente tenemos los dristributarios, que van a dar a los drenes generalmente el trazo de primer orden se emplea en el canal de derivación, el de segundo orden en el canal madre y el de tercer orden en los laterales, sublaterales, y distributarios. Estos registros se llevan a cavo mediante cuadros, que son el resultado de la disciplina de cálculo que se debe tener para un desempeño eficiente Para determinar la escala de levantamiento para el trazo de canales, se debe tener en cuenta 2 factores que influyen en razón de su importancia y ellos son 1. Magnitud del canal 2. Topografía del terreno

Transcript of examen-VI-x-1.pdf

  • CAPITULO VI - TRAZO DE CANALES

    El trazo es bastante delicado por llevar pendientes mnimas y no existir contra pendientes, ya que

    el agua corre por gravedad este trazo se puede sub dividir en tres ordenes

    1 trazo de primer orden

    2 trazo de segundo orden

    3 trazo de tercer orden

    La captacin debe tener una cota mayor. El canal que une la captacin con el punto donde debe

    producirse una cada B, se llama canal de derivacin, que se caracteriza por conservar constante el

    gasto del agua. Del punto B continua hasta C bajando la capacidad para irrigar y se llama canal

    madre de este enlace nacen los canales laterales que van por los lomos y de estos salen los sub

    laterales y finalmente tenemos los dristributarios, que van a dar a los drenes generalmente el

    trazo de primer orden se emplea en el canal de derivacin, el de segundo orden en el canal madre

    y el de tercer orden en los laterales, sublaterales, y distributarios.

    Estos registros se llevan a cavo mediante cuadros, que son el resultado de la disciplina de clculo

    que se debe tener para un desempeo eficiente

    Para determinar la escala de levantamiento para el trazo de canales, se debe tener en cuenta 2

    factores que influyen en razn de su importancia y ellos son

    1. Magnitud del canal

    2. Topografa del terreno

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • CUADRO DE REGISTRO DE DISTRIBUCIN DE PENDIENTES

    1. LNEA DE GRADIENTE: Es un trazo preliminar, consistente en una lnea que va bajando

    con una pendiente dada, y sirve para determinar las lneas tangentes del trazo definitivo.

    Se acostumbra trazar colocando estacas cada 20 metro. Y como es un trazo preliminar del trazo

    verdadero no hay curvas.

    Los puntos de cambio de la lnea gradiente se trazan con aproximaciones de milmetros, y como la

    cota de partida se encuentra en el fondo del rio, hay que buscarla con un nivel.

    Para trazar la lnea de gradiente se necesita:

    Nivel de ingeniero, mira graduada al centmetro con tarjeta que contiene graduacin al milmetro

    (mira philadelphia), cadena de 20 metros libreta de nivelacin, estacas, combo, machete para

    terrenos con vegetacin, lpices, y corta plumas

    5.- Partes del trazo del primer orden.

    1. lnea de gradiente.

    2. Ploteo de la lnea de gradiente.

    3. Determinacin de tangentes sobre los planos

    4. replanteo y estacado dela tangentes y curva previo clculo de estas

    5. nivelacin longitudinal delas estacas del eje del canal

    6. Ploteo de algunos P.I. definitivos

    7. levantamiento de las secciones transversales en cada estaca del trazo

    8. dibujo de o perfiles longitudinales y transversales

    9. metrados

    10. presupuesto

    11. memoria descriptiva

    El trazo de un canal para q llene todos os requisitos tcnicos es decir para q sea estable y a su

    mnimo costo debe efectuarse asiendo un levantamiento y previo a la zona donde va a pasar el

    canal, el trazo echo sin plano de reconocimiento se llama trazo siego.

    La tcnica de levantamiento de este plano se hace con 2 controles: altimtrico y planmetro

    El control planmetro se hace por triangulacin q puede ser grafica o trigonomtrica o tambin por

    medio de una poligonal el control altimtrico se efecta por medio de una nivelacin diferencial.

    Cuadro de registri de

    distribucin de pendientes

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Para esto buscamos un B.M. referido a un plano de comparacin q en general es el plano del mar y

    de este punto de donde ms o menos sale la captacin se mide en Km. Y se regresa nuevamente

    as sucesivamente se realiza ambos controles, el error mximo admisible en el pto de cierre viene

    dado por

    = 0.02.(K ..En ..Km)

    Resumiendo, tenemos que es necesario realizar 5 registros:

    1. registro de distribucin de pendientes

    2. registro de la lnea de gradiente

    3. registro de trazo propiamente dicha

    4. registro de la nivelacin longitudinal de las estacas

    5. registro de las secciones transversales.

    El personal necesario es: un ingeniero de nivelacin, un porta instrumento, un porta miras, dos

    cargadores de estacas, un combeo, dos cadeneros, sea un mnimo de 8 hombres. si el terreo es

    de mucha pendiente, habr una pequea cuadrilla con sus herramientas necesarias, para abrir

    pequeas trochas y si hay monte debe incluirse a los macheteros y por ltimo se debe considerar a

    los hombres que lleven alimentacin.

    Luego llegamos a la conclusin de que la mnimo es de 8 hombres y se aumenta otros de acuerdo

    a las condiciones del terreno

    La libreta de campo es de nivelacin y el registro es parecido al cuadro de distribucin de

    pendientes

    CUADRO DEL REGISTRO DE LA LNEA DE GRADIENTE

    Para llenar el cuadro de registro de la lnea de gradiente, supongamos que empezamos la

    nivelacin y escogemos un punto a distancia normal de 100 m. Donde se coloca el aparato en

    estacin y hallar la altura instrumental visando al BM (49.684) Digamos 1201 m Que sumado con

    la cota de BM nos da la altura del instrumento 50.885

    Hallamos la cota de origen 48.506 que se conoca y est en el cuadro de distribucin y mandarnos

    al porta miras al fondo del rio para que encuentre debindose leer la mira 50.885-48.506=2.379

    que ser el punto de partida 0 + 000

    TOSHIBAHighlight

  • Ahora vamos a la estacazo ms adelante y digamos que la pendiente es de 0.001, por 38.506-

    0.02=48.486

    Pero aqu debemos tener en cuenta que si seguimos con esa cota nuestro canal resulta un relleno,

    y lo recomendable es que en lo posible sea en corte; por consiguiente debemos aplicar el

    concepto de corte econmico para as empezar la lnea de gradiente, y este corte econmico es de

    1.20m. Que se debe tomar en cuenta, resultando as que la cota correspondiente a 20m adelante y

    que debemos buscar es 48.486+1.20=49.686, y debemos leer en la mira 50.885-49.686=1.199m

    Luego avanzamos a las estacas siguientes haciendo la variacin de 0.02m cada 20m normalmente

    cada 200m se hace un puto de cambio con cuidado y exactitud , y hay que comprobar todos los

    BM Los puntos de cambio se hacen sobre rocas o sobre alcayatas al igual que los BM debiendo

    estar marcados para facilitar la tarea del porta miras.

    De esta manera continuamos hasta la estaca 1+000 donde debemos haber bajado 1.00m etc.

    2.-PLOTEO DE LA LINEA DE GRADIENTE.-

    Consiste en llevar todos los puntos del terreno al plano, lo que se consigue con el uso del

    teodolito. Para empezar ubicamos el punto donde est el plano por medio del problema de

    Photenot, y dirigimos visuales a todos los puntos, cambiando la altimetra dada por la gradiente y

    la planimetra dada por las tangentes.

    La lnea de gradiente se acostumbra trazar en la interseccin del terreno con el pelo de agua para

    el trazo verdadero se hace en el eje, por consiguiente antes de determinar las tangentes, hay que

    recorrer laderas arriba una longitud igual a T/2

    El trazo de segundo orden, no se plotean los puntos, y el trazo de tangentes y curvas se hace en el

    mismo terreno, y la lnea de gradiente ya est desplazado en la distancia T/2, la que se consigue

    con una caita

    TOSHIBAHighlight

  • 3.-

    DETERMINACION DE LAS TANGEBETS SOBRE LOS PLANOS.-

    Las tangentes se determinan lo ms prximo posible al control de la lnea de gradiente ya

    desplazado, haciendo lo posible porque haya el menor nmero posible de tangentes, y cambiando

    cortes y relleno

    El radio mnimo aceptando en las curvas de R=5T DONDE T, es la longitud del ancho superficial

    4.- REPLANTEO Y/O ESTACADO DE L AS TANGENTES Y CURVAS PREVIO CALCULO DE ESTAS.-

    Una vez determinadas las tangente y curvas en los planos , se llevan al terreno, para lo cual

    hacemos uso del teodolito ubicando el sitio de la estacin por medio del problema de Photenot y

    por el medio corriente de un ngulo y distancia se replantea las tangentes determinando todos los

    P.I.

    Luego para efectuar el estacado de las tangentes y curvas hacemos uso del teodolito, el que

    colocamos en 0 +000 y alineamos con P.I. estaca cada 20m hasta llegar a P.I. donde hacemos

    cambios de direccin colocando el teodolito en P.I. de donde dirigimos una visual a la estaca

    0+000, luego se transita el telescopio, y dirigimos una visual al punto P.I.2, se determina el ngulo

    de deflexin L.

    Desde este punto P.I. no se puede seguir adelante sin antes haber calculado la longitud de las

    curvas, para lo que debemos considerar los siguientes elementos:

    I: ngulo de deflexin

    R: radio de curva

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • T: tangente de la curva

    E: external de la curva

    Lc: longitud de la curva

    Lc: media longitud de la curva

    De los cuales debemos conocemos 2, siendo una de ellos el ngulo de deflexin, el otro debe ser el

    radio, que como mnimo R=5T para canales de rgimen lento, si:

    V2/2g=rea mojada/2T ..rgimen critico

    V2/2grea mojada/2T rgimen turbulento o sper critico

    Para canales de rgimen sper crtico la curva a adoptarse depende sobre todo de las velocidades

    del agua

    Los dems elementos se ven con el auxilio de tablas, quedando de esta manera determinados el

    Pc ye el PT que no estarn precisamente sobre estacas y para continuar con el estacado de los 20

    m a partir de PT hallamos la distancia que nos d una estaca completa de donde continuamos

    hasta llegar a PI3, donde nuevamente se repite lo que acabamos de describir.

    REGISTRO DE TRAZO PROPIAMENTE DICHO.-

    Se usa la libreta que hemos utilizado para registro de la lnea de gradiente.

    Cuando el canal es de tierra y de radio pequeo, sta se traza con el PC, E y PT solamente si la

    curva es grande se hacen deflexiones para cuerdas de 10.00 m y si fuera revestido las cuerdas

    sern de 2.00 m.

    TOSHIBAHighlight

  • Cuando se construye el canal se debe referir al PI de tal manera que se pueda restituir en caso de

    que se haya movido, o perdido, para lo cual se visa un punto a unos 10 m. de PI, y en el mismo

    alineamiento visamos otro punto a distancia prudencial, estos puntos van definidos por estacas

    afirmadas en concreto.

    5.- NIVELACION LONGITUDINAL DE LAS ESTACAS DEL TRAZADO.-

    Se hace uso del nivel de trpode, el que se coloca a una distancia de unos 100 m. Ms o menos del

    0+00, se halla la altura instrumental con respecto a un BM que debe existir cerca, para lo cual se

    visa este BM teniendo as una vista atrs que sumada con la cota del BM nos da la altura

    instrumental luego se realiza una serie de vistas adelante, quedando nivelados 200 m. ms o

    menos.

    Una vez dada la ltima vista adelante (generalmente la dcima) se hace un punto de cambio, para

    lo cual el portamira escoge un punto fijo que lo marca con crayn, o se clava una alcayata a falta

    de este, y se coloca en l, para que el ingeniero d una visual al milmetro, despus de lo cual se

    halla en condiciones de trasladar el instrumento, dar una vista atrs y continuar con la nivelacin

    de ls estacas, hasta llegar al kilmetro. Donde una vez dada la visual a la ltima estaca se visa el

    siguiente BM comprobando de esta manera una vez ms la cota del BM que nos sirve de control.

    Para realizar la nivelacin longitudinal de las estacas, se necesita dos ayudantes, una mira, un nivel

    de ingeniero, crayn, alcayatas y una comba para marcar los puntos de cambio.

    Se debe tratar de cerrar la nivelacin cada kilmetro ya que esto nos sirve de control.

    REGISTRO DE LA NIVELACION LONGITUDINAL DE LAS ESTACAS

    En la pgina de la derecha de nuestra libreta se anotan algunas observaciones y descripcin sobre

    los BMs y PTs.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • 6.- PLOTEO DE ALGUNOS Pis DEFINITIVO.-

    Si se cambia algunos PI en el terreno, ya que ha podido haber un error en el plano, naturalmente

    que se corrigen en los planos es decir se realiza su ploteo.

    7.- LEVANTAMIENTO DE LAS SECCIONES TRANVERSALES EN CADA ESTACA DEL TRAZO.-

    Como ya se ha hecho la nivelacin longitudinal de las estacas, conocemos la cota de cada una de

    estas, y procedemos a sacar Las secciones transversales, dentro de las que tenemos que dibujar

    las secciones del canal.

    Las secciones transversales se sacan de diferentes maneras con el nivel ingenieros, eclmetro; por

    el mtodo de resaltos, con el nivel de trpode, etc

    El mtodo estndar es con el nivel de mano o eclmetro para lo que se necesita ayuda mira, nivel

    de mano y wincha de 20m

    En este mtodo el seccionista separa en las estacas y la mira debe ser colocada a unos 10 m

    determinando la cota del terreno mediante l sustraccin que se hace de la altura instrumental y la

    lectura que se efectan en la mira.

    Debe existir un padrn de registro, que coincide con el dibujo realizado, esto se hace mediante un

    cuadro, que constituye el 5 REGISTRO DE LA SECCIONES TRANSVERSALES y como ya se dijo, debe

    adaptarse al dibujo que se haga.

    8.-DIBUJO DE LOS PERFILES LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES.-

    Antes todo se escoge la escala de acuerdo a la magnitud del canal y topografa del terreno.

    El perfil longitudinal debe llevar la escala vertical igual a 1/10 de la escala horizontal y en el que

    adems se debe indicar los elementos altimtricos, fisiogrficos, etc.

    Los perfiles transversales se dibujan con ambas escalas iguales y por facilidad se usa 1:100 tanto

    para la horizontal como para la vertical.

    Estas secciones transversales tienen importancia en los metrados teniendo presente que el corte

    triangular cuesta menos que el corte trapezoidal.

    IDEAS GENERALES SOBRE METRADOS.-

    Para hacer los metrados, se dibujan las secciones transversales, generalmente a escala 1:100 y

    sobre estas se dibujan la secciones tipo de los canales calculados anteriormente determinndolas,

    por la cota del terreno y la cota del fondo del canal correspondiente al terreno que se est

    trazando.

    Sobre este perfil se dibuja la seccin tipo del trazado anteriormente tambin determinado por la

    cota de la rasante y la del fondo del canal, encontrndonos luego en condiciones de hacer los

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • metrados hallando separadamente las reas de las secciones transversales y trapezoidales

    mediante el planmetro.

    Los tramos a formarse son de 20 m. que en las curvas disminuyen y para hallar los volmenes se

    hace uso de la frmula primordial

    =1

    3 ( + + )

    = .

    = .

    =

    =

    Como se dijo se trabaja por separado la parte triangular y la parte trapezoidal ya que esta ltima

    cuesta 50% ms que la triangular, debido a que la lnea de resistencia de la parte triangular es

    menor ya que el terreno de la parte trapezoidal es ms contempornea.

    Los perfiles longitudinales se hacen en papel milimetrado, y deben llevar 8 columnas del perfil

    mismo.

    PRESUPUESTOS.- Los presupuestos se hacen a base de un anlisis minucioso de los costos,

    teniendo en cuenta la maquinaria a usarse o el rendimiento del obrero.

    Generalmente la parte triangular se hace con tractores y la trapezoidal con palas mecnicas; a

    falta de maquinaria se hace a mano del hombre, en cuyo caso es fundamental conocer su

    TOSHIBAHighlight

  • rendimiento por hora que depende de la naturaleza y fisiografa del terreno y al sacar su jornal

    tipo por hora debe agregrsele 126.79% por obligaciones sociales.

    Cuando se usa maquinaria debemos distinguir los gatos directos e indirectos.

    Gastos directos.- comprende los jornales, obligaciones sociales; materiales como combustibles,

    lubricantes, depreciacin de la maquinaria que generalmente se deprecian en 10,000 horas de

    trabajo, reparacin de la maquinaria que en el Per llega a un 10% anual de su primitivo valor.

    Gastos indirectos.- Aqu se consideran todos aquellos que no se pueden aplicar directamente, sino

    tambin su calidad.

    Estos gastos tienen las siguientes partidas:

    1. Estudio y diseo de sus salarios, jornales y materiales.

    2. Ingeniera y administracin con sus salaros, jornales, materiales y equipos como carro,

    implementos de oficina, diseo.

    3. Trnsito de ingeniera y administracin.

    4. Transito interior de cargas con salarios, jornales y materiales

    5. Obligaciones sociales.

    6. Amortizacin, reparacin y conservacin del equipo.

    7. Expropiaciones.

    8. Inters i descuentos.

    9. Gastos legales

    10. Imprevistos de los gastos indirectos.

    Con todas estas partidas acumuladas estamos en condicin de fijar el presupuesto que requiere la

    obra dando trminos as al estudio de una memoria descriptiva, con su respectivo balance

    econmico, que es el que en ltima instancia define la ejecucin del proyecto.

    MEMORIA DESCRIPTIVA.-

    Fundamentalmente se contempla:

    1. Generalidades y antecedentes.

    2. Aspectos legales.

    3. Hidrologa general del proyecto.

    4. Suelos.

    5. Tcnicas de integracin del agua y del suelo.

    6. Aspectos econmicos.

    7. Aspecto social.

    8. Balance.

    Se termina con algunos conceptos como, un cuadro de organizacin, etc.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • CUADRO COMPARATIVO DEL OS TRAZOS DE CANALES DE 1ER, 2DO Y 3ER ORDEN

    DESCRIPCIN PRIMER ORDEN

    SEGUNDO ORDEN

    TERCER ORDEN

    1. Lnea de gradiente en el terreno 2. Ploteo de la lnea de gradiente 3. Traza de la tangente en el plano 4. Replanteo de tangentes y curvas 5. Nivelacin longitudinal de las estacas 6. Ploteo algunos P.I. Definitivos 7. Secciones transversales 8. Dibujo del perfil longitudinal y secciones

    transversales 9. Metrados. 10. Presupuesto

    Si Si Si Si Si Si Si : Si Si si

    Si Si (a)

    Si Si Si Si Si : Si no no

    Si Si Si Si

    Si (b) Si Si :

    no no no

    (a).- Trazo, estacado de ls tangentes y clculo de las curvas en el terreno.

    (b).- Dibujo del perfil longitudinal y determinacin de rasantes de base de este perfil.

    CAPITULO VII CLCULO Y DISEO DE CANALES

    CONCEPTOS GENERALES: los canales son conductos artificiales, abiertos en el suelo en los que el

    agua fluye por gravedad presentando una superficie libre.

    Los canales pueden formar el agua de un rio, torrente, lagos y tambin del suelo.

    Segn su destino, los canales pueden clasificarse en:

    1. Industriales

    2. De abastecimiento de agua potable

    3. De riego

    4. De navegacin

    5. De mejoramiento de tierras, como los drenajes.

    En cuanto a su construccin, debe buscarse siempre la condicin ms econmica, considerando en

    ellos loa gastos de explotacin y conservacin.

    En su recorrido debe evitarse en lo posible los tramos de terrenos permeables y corredizos.

    En cuanto a sus secciones transversales es recomendable llevar al canal en corte o excavaciones

    apartando en lo posible del rio, especialmente en los puntos peligrosos de sta y procurando que

    en los pasos de pequeos ros, quebrados, etc; las obras de arte sean de la menor magnitud

    posible.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Antes de efectuar el trazo del canal se habr determinado, el rea de la zona a regarse, la

    cantidad de agua que debe aplicarse a sta tierra que en trmino medio se considera 1 lt/seg/Ha;

    de loa cual se deduce el caudal del canal.

    Constituyendo el canal de derivacin, un gran porcentaje del costo de la irrigacin, es necesario

    verificar un cuidadoso estudio de costos, a fin de escoger el trazado ms econmico, el mismo que

    determina el punto de ubicacin de la bocatoma, cuya cota debe ser tal que tomando en cuenta la

    pendiente del canal de derivacin y una posible cada de agua, se tenga seguridad que todos los

    terrenos a irrigarse sern abarcados completamente

    TIPOS DE CANALES: Existen una diversidad de tipos de canales:

    De acuerdo al material utilizado y es como sigue:

    - Enlucidos, madera cepillada, planchas metlicas.

    - Enlucidos corrientes

    - Hormign con encofrado corriente

    - Mampostera de piedra

    - Concreto armado

    - Albailera de piedra

    - Tierra en general

    - Fondo de tierra y paredes con hierbas

    - Roca con prominencias

    - Fibra de vidrio

    De acuerdo a la forma es como sigue:

    - Cuadrados, circulares, rectangulares, trapezoidales, triangulares, sutro, parablicos etc.

    CANALES EN TIERRA: el tipo ms extendido de canales para transporte de agua para el riego, es el

    excavado simplemente en el terreno a lo largo del cual a de ser la conduccin. Si se utiliza sin

    revestimiento artificial alguno en el fondo o en las paredes se denomina canal de tierra. La

    velocidad excesiva del agua en los canales de este tipo produce erosiones, ya que apenas existen

    materiales naturales que resistan velocidades superiores a los 1.5 m/seg.

    Aunque si bajo costo inicial constituye su mayor ventaja, los inconvenientes principales son:

    1. Excesivas perdidas por filtracin

    2. Pequea velocidad de transporte, y por tanto gran seccin transversal.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • 3. Peligro de agrietamiento producida por la erosin o por los animales que escarban.

    4. Condiciones ptimas para el desarrollo de mohos y malas hierbas acuticas que frenan

    considerablemente el curso del agua y originan gastos anuales de conservacin altos.

    Los taludes de este tipo de canales, se construyen tan inclinados como lo que lo permita la

    consistencia del terreno sin peligro de derrumbamiento al quedar mojado.

    La pendiente de estos taludes vara de 1/3 a 1/1, para materiales estables.

    La relacin de la anchura de la solera B a la profundidad d del canal se determina de acuerdo a las

    condiciones topogrficas.

    La anchura de la solera puede ser inferior a la profundidad o por el contrario, diez o ms veces

    mayor. La seccin transversal optima, desde el punto de vista hidrulico en condiciones

    constructivas favorables es:

    En la que es el ngulo de la pared, esta relacin se aplica tambin a los canales revestidos.

    En los canales rectangulares:

    tan

    2 = 1

    Y por lo tanto la anchura de la solera es el doble de la profundidad para las caractersticas

    hidrulicas ptimas.

    REVESTIMIENTO DE CANALES

    Segn un interesante estudio realizado por la comisin internacional de riegos y drenajes,

    alrededor de una tercera parte del agua que en el mundo se deriva a travs de canales se pierde

    por filtraciones durante el transporte. Otra tercera parte del agua se pierde en la parcela o finca

    cuando se aplica para el riego. Por lo tanto tan solo una tercera parte es de aplicacin til.

    Estas cifras se refieren a valores medios mundiales, ya que existen casos como los citados por

    Kennedy en 1881 en que los canales pierden el 45% del agua que transportan.

    Segn una memoria redactada por el BUREAU OF RECLAMATION DE LOS EE.UU. de Amrica en

    casos individuales las prdidas durante el transporte del agua en canales alcanzan en su pas el

    60% y como media se considera que tiene el 23%.

    El agua es ya en muchos pases del globo, un elemento escaso por lo que es indispensable su

    utilizacin racional.

    Por estas consideraciones es que se justifica por si solo que se revistan los canales, con frecuencia

    se considera que el revestimiento de un canal que tenga prdidas comprendidas entre 25% y 50%

    litros/m3 en 24 horas cumple adecuadamente su cometido.

    TOSHIBAHighlight

  • Es evidente que ciertos revestimientos muy bien concebidos y muy bien ejecutados pueden tener

    alteraciones inferiores pero no es menos cierto que en muchos casos, de no extremar las

    precauciones bien por defecto de ejecucin o sencillamente por agrietamiento de los las

    prdidas son muy superiores ello exige una atencin muy delicada del ingeniero proyectista para

    estudiar la solucin a adoptar y especificar cuidadosamente las condiciones que deben cumplirse

    durante la ejecucin.

    CLASES DE REVESTIMIENTO: a continuacin se menciona los tipos o clases de revestimiento:

    1. Revestimiento de hormign y cemento

    2. Revestimiento de hormign prefabricado

    3. Revestimiento de mortero

    4. Revestimiento de mampostera

    5. Revestimiento de ladrillo y otros materiales cermicos

    6. Revestimiento de hormign bituminoso

    7. Revestimiento de membranas bituminosas

    8. Revestimiento de membranas de plstico, etc.

    9. Revestimiento de suelo cemento

    10. Revestimiento de tierra compacta

    11. Impermeabilizacin del terreno natural mediante bentonita o productos qumicos.

    CANALES REVESTIDOS: Los canales se revisten:

    1. Para disminuir las perdidas por filtracin durante el transporte

    2. Para asegurarse contra el agrietamiento

    3. Para evitar que crezcan las plantas

    4. Para retardar la proliferacin de los mohos

    5. Para disminuir la erosin producida por las velocidades elevadas

    6. Para reducir los gastos de conservacin

    7. Para hacer menores los problemas de drenaje

    8. Para elevar la capacidad de conduccin del agua

    Para determinar la conveniencia econmica de revestimiento de canales, hay que hacer un estudio

    muy detallado de su costo.

    El factor ms importante en el estudio de la conveniencia del revestimiento es el valor anual del

    agua ahorrada por disminucin de las perdidas en el transporte.

    En los lugares en que el agua es escasa, los canales revestidos se justifican por el inters pblico

    constituyendo el uso ms econmico del agua disponible.

    El exceso de filtraciones contribuye al encharcamiento de los terrenos de las fincas, a la

    concentracin alcalina y salina de los suelos, a un elevado costo de conservacin de las carreteras

    y trabajo de drenaje, a la filtracin de agua subterrnea en los cimientos de los edificios y a otros

    deterioros que afectan al pblico en general. Puesto que es a la vez difcil, caro y a veces casi

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • imposible estimar la medida en la que un canal determinado, es causa de estos efectos nocivos, el

    pblico debera alentar las obras que conducen a la reduccin de infiltraciones con el fin de

    proteger sus intereses

    Para el clculo y diseo de canales, adoptaremos la notacin americana

    PARTES DE UN CANAL

    Q= gasto en m3/seg

    V= velocidad en m/seg

    A= rea de seccin mojada en m2

    d= altura o tirante del agua en m

    b= ancho del fondo del canal en m

    P= permetro mojado de la seccin del canal en m

    R= radio medio hidrulico

    S= pendiente del canal

    t= talud de las paredes laterales del canal

    n= coeficiente de friccin de Kutter

    f= Margen libre de la seccin del canal

    CRITERIOS PRACTICOS PARA DETERMINAR EL TIRANTE DE CANALES EN TIERRA:

    De estos elementos se debe poner especial atencin en la determinacin del tirante de agua d, ya

    que es un tanto difcil y se hace a base de costos y ciertos criterios que se han dado pero ms

    depende de la experiencia del ingeniero

    a. El criterio de Etcheverry, dice que:

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • = 1

    2

    Para canales en tierra y en topografa llana.

    b. Moles Word a criticado esto, y dice que solo es aplicable a canales grandes no va para

    canales chicos, en cuyo caso debe ser:

    = 1

    1.73

    Se considera canal chico aquel que tenga de 5 a 6 m de rea con velocidad lmite que en

    canales en tierra es de 1.30 m/seg

    c. El criterio del mejor radio hidrulico de permetro mnimo y se aplica sin dispersin para

    canales revestidos en topografa llana y seria absurdo usarlo en ladera

    = 2

    d. Cuando d > 2R hay una mayor excavacin este caso se aplica en medias laderas.

    e. Aqu se produce un aumento en el permetro mojado, lo que redunda en el gasto de

    inversin para revestimientos por lo que se calcula primero con el criterio del mtodo

    hidrulico y luego se va aumentando hasta llegar a una situacin en que el costo sea

    mnimo

    f. El criterio de una tabla emprica propuesta por EE.UU. despus de muchos aos de

    experiencia. Esta tabla sirve para controlar a los dems criterios.

    Q en m3/seg d en mts

    5 menos 0.60 1.20

    5 10 1.00 1.50

    10 20 1.00 2.00

    20 30 1.20 2.50

    30 60 1.20 3.00

    g. El criterio del diseador a base de su experiencia, y es el que envuelve a los dems

    CRITERIOS PRACTICAS PARA DETERMINA LA VELOCIDAD EN CANALES REVESTIDOS

    El clculo de la velocidad, se hace con varias frmulas, entre ellas tenemos: la de chezy

    = C= coeficiente

    Kutter propuso la misma frmula dando un valor a C de :

    = 23 +

    0.001553 +

    1

    1 + (23 +0.00155

    )

    = 2

    3 1

    2

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • n, vara desde la rugosidad en ros completamente de forma variada con la vegetacin abundante,

    hasta la rugosidad de planchas metlicas o cemento bruido de 0.025 a 0.010 .

    Manning, ha dado otra frmula ms simple y es la que se emplea mayormente y con bastante

    aproximacin, aunque no como la que da Kutter

    =

    12

    23

    En el clculo de canales, cuando se presenta el caso que son datos Q y S, teniendo en cuenta que

    tanto t como n, son datos forzosos, las ecuaciones de velocidad expuestas, resultan

    indeterminadas, y la solucin se hace por tanteos, como el mtodo grafico o el de la frmula del

    quinto

    Para facilitar este mtodo, tenemos una formula directa, hallada por el ingeniero Lizandro

    Mercado.

    = 1

    2 (

    12

    )

    32

    El coeficiente tambin est dado en funcin de datos conocidos y para el mejor radio hidrulico i

    t = 1:1 = 0.608

    La determinacin de los dems elementos es bastante clara, ya no son otra cosa que valores

    dependientes de ciertas relaciones geomtricas.

    As tenemos:

    rea mojada =

    (2)

    Ancho del fondo del canal =

    Permetro mojado = 21 + 2 +

    Radio hidraulico =

    CRITERIOS PRACTICOS PARA DETERMINAR EL MARGEN LIBRE O RESGUARDO (f)

    Margen libre f, es la distancia del terrapln a la superficie del agua. En canales en tierras de

    rgimen lento: f=1/3d

    Cuando los canales son revestidos y en cualquier rgimen, este margen libre es funcin de la

    velocidad. f=F(V)

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • 1. f>=0.50 m para grandes irrigaciones concepto dado en Egipto y la india, canales con 10

    m3/seg max.

    2. f>=0.30 m + calado/10m de Paday en la India calado=profundidad

    3. f>=calado/6>=0.15 m Ing. Liria ( para canales pequeos hasta 90 cm. De calado)

    4. f>=0.30 m + calado/4 de EE.UU.

    5. Otros criterios

    f>=0.20 m + 0.15 Q1/3 recomienda Lacey de Francia

    Norte de Africa Minimo 6 f = 0.15 m

    Cuando Q < . 5 m3/seg f = 0.30 m

    Cuando Q < . 27 m3/seg f = 0.60 m

    Cuando Q > que los anteriores f = 0.90 m

    Cuando se trate de asumir una velocidad determinada para el diseo de un canal se debe

    tener presente los lmites de sedimentacin y erosin de dicha velocidad; y para ello

    debemos saber que para canales en tierra y concreto son:

    V. sedimentacin (min) m/seg

    V. Erosin (mx.) m/seg

    Canal en tierra 0.60 1.20

    Canal en concreto 0.60 3.50

    Por consiguiente la velocidad debe estar dentro de estos lmites aunque se ha

    comprobado que en canales de concreto revestidos y cuidadosamente controlados en su

    proceso de fragua, pueden soportar velocidades hasta de 20 a 25 m/seg sin erosionarse.

    En la prctica para todo tipo de canal no es conveniente tomar una velocidad menos que

    1.00 m/seg.

    Para el caso en que el canal sea revestido y en topografa llana hemos dicho que:

    d = 2R

    RADIOS RECOMENDABLES PARA EL TRAZO DE CANALES

    Descarga de agua del canal (m3/seg)

    Radios minimos recomendables (m)

    20 100

    15 80

    10 60

    5 20

    1 10

    0.5 5

    CAPITULO VII - CONSTRUCCIN DE CANALES

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • CONSTRUCCION DE CANALES: Para la construccin de canales se debe tomar en cuenta todas las

    precauciones del caso dependiendo de la forma del canal, el suelo, la accesibilidad, el clima, la

    topografa de la zona que van ha ser los factores determinantes para efectuar la construccin del

    canal.

    SELECION DEL TIPO DE REVESTIMIENTO: La eleccin de un revestimiento u otro obedece a

    mltiples razones, entre las que mencinanos las ms importantes:

    a) La disponibilidad de materiales

    b) El costo de la mano de obra

    c) Costo de la maquina auxiliar

    d) Grado de permeabilizacin deseada

    e) Costo de mantenimiento y los esfuerzos a los que va ha ser sometido el revestimiento como

    son:

    1. Velocidad del agua o empujes del terreno

    2. Cambios de temperatura

    3. Crecimiento de la vegetacin

    Las condiciones a las que se puede ver expuesto el revestimiento de un canal pueden ser muy

    duras, por lo que puede agrietarse, romperse o descomponerse etc. Fenmenos que producen las

    filtraciones muy superiores a las que habra a travs del revestimiento en general vamos a

    referirnos exclusivamente a los revestimientos de hormign de cemento sin armar, que en este

    momento son de mayor utilizacin en el pas.

    PROBLEMAS DE GRIETAS Y NECESIDAD DE LAS JUNTAS EN REVESTIMIENTOS: El hormign de

    cemento es un material muy utilizado para la realizacin de revestimiento de canales. Sin embargo

    las condiciones a la q se encuentra son enormemente duras y hasta cierto punto poco adecuadas

    para sus caractersticas.

    El hormign de cemento es sobradamente impermeable para conseguir filtraciones pequeas, si

    no fueran por el gran peligro de agrietamiento que tiene, es un mineral enormemente rgido que

    se adapta muy mal a las deformaciones del terreno por pequea que estas sean.

    As mismo posee una resistencia bastante baja ante ls esfuerzos de traccin lo que unido a efectos

    muy importantes de refraccin de fraguado i de baja temperatura aumenta enormemente el

    peligro de la aparicin de grietas fuente de considerables filtraciones. Por ello es imprescindible

    que en revestimientos que utilicen este material se provean unas juntas adecuadas que estn

    debidamente impermeabilizadas para los movimientos del revestimiento se produzcan

    precisamente atreves de esas juntas i que no se produzcan filtraciones.

    CLASES DE JUNTAS: Las juntas pueden ser: transversales y longitudinales

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Las transversales pueden ser de contraccin y tienen por finalidad evitar las grietas las grietas que

    podran producir bien la retraccin del hormign o por contraccin y por disminucin de

    temperatura

    Las longitudinales se colocan en los canales revestidos para evitar las roturas producidas por

    movimientos de los taludes de la seccin transversal

    ESFUERZOS QUE DEVEN SOPORTAR LAS JUNTAS: Las condiciones de trabajo que se exigen a los

    materiales que forman las juntas son dursimas. Ante todo deben ser capaces de soportar

    deformaciones que aunque aparentemente pequeas en valor absoluto son enormemente

    grandes en valor relativo. El alargamiento posible en forma repartida en el material de la junta es

    un dato fundamental para el proyecto de esta.

    El material debe ser capaz de soportar deformaciones por alargamiento que sean superiores a un

    50% de su dimensin primitiva. Esta condicin lleva anexa la adherencia entre el material de la

    junta i la pieza contigua de hormign ser suficientemente grande para que no produzca el

    despegue a la posterior filtracin la experiencia demuestra que en la mayora de los casos el fallo

    de la junta se produce en esta forma.

    MODELOS DE JUNTAS: A continuacin se detalla los diferentes modelos de juntas:

    Junta de dilatacin y de contraccin que puede concebirse como un corte total en el revestimiento

    con u n espesor mnimo de 20 cm. Rellenado con un material adecuado como se muestra en la

    figura.

    Junta de dilatacin i ala ves de contraccin cuyo material es de pintura de imprimacin y mstic

    bituminoso que puede apoyarse o no sobre una muestra de hormign vase la figura adjunta

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Junta de dilatacin de chapa de cobre que por su elevado costo y por la dificultad de unin entre

    materiales tan distintos este tipo de junta se ha sustituido por otro anlogo formado por bandas

    de material elstico trabajan a traccin por el empuje de la presin del agua lo que los obliga a

    prever algo parecido a un anclaje.

    JUNTAS DE DILATACIN

    Junta tpica de contraccin formada por ranura o iniciacin de grieta echa artificialmente que se

    impermeabiliza de forma adecuada y que se continua por otra grieta que rompe totalmente el

    espesor del revestimiento y que hace el propio hormign al retraerse o contraerse

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Moderna junta de contraccin que es un hibrido entre la junta del imprimante y la junta de banda

    o cinta elstica que se a mencionado anteriormente la nueva junta consta de una tira de material

    flexible prefabricado de la forma que se indica en la figura que se introduce o simultneamente

    con el hormign o inmediatamente despus de el.

    Junta transversal terminada que es distinto de todos los mencionados en el que se necesita para

    enlazar las placas prefabricadas de hormign que ala ves se utilizan como revestimientos de

    canales teniendo la particularidad que por unidad de superficie tiene una gran longitud de juntas

    ello establece que tenga un problema de impermeabilizacin por lo q en principio esta adecuado

    para aquellos canales en los cuales el propio terreno tiene ya de por si impermeabilidad suficiente.

    MATERIALES UTILIZADOS PARA LAS JUNTAS: Las duras condiciones a que se van a verse sometidos

    los materiales de las juntas de canales exigen un cuidadoso estudio de las propiedades que deben

    tener para lo cual vamos a descomponerlos en dos grupos.

    EL PRIMER GRUPO: Incluye a aquellos materiales destinados fundamentalmente a la

    impermeabilizacin de las juntas que puede dividirse en tres sub grupos:

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Primer sub grupo es de aquellos materiales q una vez colocados en la junta generalmente en

    forma de masilla tienen las mismas caractersticas fsico qumico que tenan antes de su colocacin

    independientemente de que haya pasado o no por una fase temporal de colocacin en la cual,

    normalmente por un calentamiento, se haya modificado su viscosidad los llamaremos materiales

    no vulcanizables que corresponden a los formados bsicamente por betn asfaltico solo es

    recomendable para climas calidos tiene un 40% de betun de 40/50 de penetracin, un 55% de

    arena fina y un 5% de fibra de amianto comprendida entre 2 y 4 mm.

    Segundo sub grupo est formado por materiales compuestas al menos de dos elementos que

    normalmente se mesclan al momento del relleno de la junta y que reacciona formando un

    producto durable y adhesivo al hormign mediante el proceso q se llama de vulcanizacin y que

    puede definirse en su transformacin en un producto parecido a la goma

    Tercer sub grupo est formado por aquellos materiales que estando ya prefabricados forman unas

    bandas o cintas que conservan su forma y caractersticas previas a la colocacin en la junta as

    como sus cualidades de elasticidad, resistencia, etc.

    EL SEGUNDO GRUPO: Se refiere a aquellos materiales que estn destinados al relleno de la parte

    inferior de las juntas de dilatacin y que tiene otras misiones distintas de la impermeabilizacin.

    ESTUDIO DE DRENAJE DEL CANAL.- El canal est concebido para el transporte del agua, sin

    embargo con mucha frecuencia es precisamente el agua su peor enemigo. Pero el agua daina no

    es tanto la que circula por su interior, como aquella otra que se filtra por el terreno que unida a las

    capas freticas altas que en caso de que el canal se vaci pueden producir el levantamiento del

    revestimiento y su rotura, estas capas freticas estn originadas muchas veces por la lluvia que se

    infiltra por el terreno pero en muchas ocasiones estn producidas por las propias filtraciones del

    canal a travs de las juntas y de las grietas del revestimiento del canal.

    Pero el proyectista del canal tiene que conseguir la estabilidad no solo del revestimiento

    propiamente dicho si no de la forma geomtrica que lo mantiene bien proceda de excavacin del

    terreno natural o del terreno terraplenado

    Todo ello hace que el ingeniero proyectista de un canal tenga que estudiar con mucha

    preocupacin y con mucho detalle el tipo y numero de drenes necesarios para conseguir la

    impermeabilidad del canal.

    INFLUENCIA RECIPROCA DE LAS JUNTAS Y DEL DRENAJE EN EL REVESTIMIENTO DE UN CANAL.-

    La impermeabilizacin del revestimiento de un canal y su drenaje son dos problemas ntimamente

    interconectados.

    Si el terreno natural fuese enormemente seria forzoso establecer un revestimiento muy

    impermeable con un gran cuidado en sus juntas y tomando muchas precauciones para evitar la

    fracturacin del revestimiento propiamente dicho

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Si a pesar de todo hubiera alguna fuga esta no sera en absoluto perjudicial ante un rpido vaciado

    del canal ya que en la supresin sera prcticamente nula debido a la gran permeabilidad del

    terreno y siempre que la capa fretica natural no fuera demasiado alta en esta capa no sera

    necesario el drenaje

    Como caso opuesto puede concebirse el de un terreno enormemente impermeable sobre el cual

    estuviera asentado un canal revestido. El revestimiento del canal solo debe tener entonces

    finalidades distintas a la impermeabilidad como por ejemplo defensa contra la erosin del agua o

    aumento del caudal transportado por lo que puede tener juntas sin tratar. Tampoco en este caso

    ser necesario colocar tubos de drenaje puesto que ante un brusco vaciado del canal este actuara

    precisamente como drenaje del terreno interior.

    Es preciso entonces cuando hace falta simultanear un revestimiento lo ms impermeable posible

    completando con un drenaje que garantice la ausencia de subpresiones.

    Los terrenos en los cuales es forzosa la conjuncin del terreno y drenaje son aquellos

    comprendidos entre los coeficientes de permeabilidad de 10-4 a 10-6 cm/seg que corresponde a

    limos

    PROTECCION DE CANALES.- Los tipos de drenes para proteger los canales son diversos e influyen

    todos aquellos destinados a conseguir la evacuacin del agua antes d que pueda infiltrarse en el

    terreno, as como todos aquellos otros que tratan de eliminarla despus de haber estado

    infiltrada.

    Las cunetas de coronacin: o drenes exteriores que puedan estar situados en la media ladera

    donde est ubicado el canal i a mayor altura de este.

    Los tubos porosos; que son los drenes enterados destinados a la proteccin del revestimiento del

    canal situado debajo del revestimiento y a lo largo del canal o bien capas de material filtrante

    situados en el revestimiento propiamente dicho y el terreno soportante.

    La ubicacin lgica del dren bajo la solera parece que es en el eje del canal de esta forma se evita

    al tubo tener que soportar los empujes producidos por un posible deslizamiento del revestimiento

    del cajero. Sin embargo si el canal es ancho hay que poner una de un dren para que deba

    colocarse uno a cada lado de la solera a continuacin se muestra la figura del dren con el relleno

    filtrante i un dren longitudinal con filtro graduado.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • DRENES SUPERFICIALES

    RESISTENCIA DEL CONCRETO A LA COMPRESION.- Cuando se realiza obras civiles relacionadas con

    la hidrulica es decir con el contacto con el concreto y el movimiento del agua, quien

    constantemente va ha provocar erosin, hay la necesidad de emplear el concreto adecuado de

    acuerdo a la velocidad del agua.

    A continuacin se muestra el cuadro d velocidad i fc del concreto, elaborado en el laboratorio de

    la UNI (Lima)

    RESISTENCIA DEL CONCRETO A LA COMPRESION A LOS 2 DIAS

    (kg/cm2)

    VELOCIDAD MAXIMA ADMISIBLE (mts/seg)

    140 (ladrillo comn) 210(gres y ladrillo vitrificado) 250

    3.00 5.00 6.00

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • 280 315

    6.50 7.50

    CAPITULO IX - RELACIONES FUNDAMENTALES ENTRE EL AGUA Y EL SUELO

    En el presente capitulo vamos a ver el comportamiento del suelo con relacin al agua, pues

    contiene, retiene o deja de adsorber esta solo en ciertas condiciones bien determinadas.

    Cada tipo de suelos se caracteriza:

    - por la forma en que se encuentran distribuidas las partculas que lo compone.

    - Por la mayor o menor facilidad con que deja de absorber el agua que con contiene.

    La determinacin de estos 3 caracteres lleva aparejado el conocimiento de los elementos

    siguientes para cada tipo de suelo

    - en granulometra.

    - Su estructura

    - Su permeabilidad

    - Su capacidad de retencin

    Cuando estos diferentes elementos sea conocidos, entonces podremos determinar el perfil hdrico

    del suelo necesario para en riego de donde calcularemos la reservas del agua que contiene hasi

    como las cantidades que es capaz de admitir a partir de estos daos se definen las dosis de riego y

    la periodicidad de los mismos.

    EL AGUA DEL SUELO.- el agua del sulo puede presentar en 3 formas diferentes segn la Naturaleza

    de las fuerzas que la retienen:

    1. agua higroscpica

    2. agua capilar

    3. agua gravitacional

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Ubicacin del agua segn la naturaleza ella que se halla

    EL AGUA HIGROSCOPICA.-Es aquella que se halla retenida en el suelo por la fuerza de adsorcin

    cuyo valor esa en equilibrio con la presin del vapor del aire circundante y se mueve ni por la

    influencia dela gravedad ni de las fuerzas capilares solo puede ser cuando la aplicacin de calor

    artificial en una estufa, despus expuesta a la atmosfera vuel a tomar la misma cantiad de agua.

    EL AGUA CAPILAR

    Es aquella que esta por encima del agua higroscpica y que el suelo retiene debido a la fuerza de

    tencin superficial contra la fuerza de gravedad.

    EL AGUA GRVITACIONAL

    Es la que est por encima del agua capilar que es susceptible moverse en suelo por la fuerza de

    gravedad.

    Dentro de esta clasificacin los lmites entre una y otra forma de humedad no son bien definidos

    ni estn asociados en forma directa con el desarrollo fisiolgico del vegetal.

    Desde el punto de vista del riego y del drenaje resulta ms conveniente clasificar el agua del suelo

    en relacin con la habilidad de las plantas para desarrollarse y con la habilidad del suelo para

    almacenar el agua.

    CONSTANTES DE LA HUMEDAD DE SUELO

    La clasificacin del agua del suelo indicada en el prrafo anterior puede realizarse con base de dos

    constantes de humedad del suelo a saber:

    - coeficientes de marchitez que tiene un origen fisiolgico

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • - capacidad de campo que tiene origen fsico

    COEFICINETE DE MARCHITEZ.-el coeficiente de marchitez representa el lmite mnimo de

    humedad por debajo del cual las plantas no pueden extraer agua del sulo para efectuar un

    desarrollo normal. La tensin con que el agua es retenida en el duelo en el punto de marchitez

    equivale a unas 13.6 atmosferas que parecen estar en equilibrio con la mxima capacidad de

    succin de la mayora de las plantas cultivadas.

    CAPACIDAD DE CAMPO.- La capacidad de campo representa el contenido de humedad del suelo

    cuando el agua que este contiene deja de fluir por gravedad. Cuando este fenmeno ocurre el

    agua libre o gravitacional deja de existir en el suelo. En los suelos provistos con buen drenaje

    interna la mxima capacidad de almacenamiento de agua est representada por la capacidad de

    campo el contenido de humedad de un suelo por otra parte no podr pasar a su capacidad de

    campo sino por cortos periodos a menos que exista algn obstculo para el libre flujo del agua.

    CLASIFICACION DEL AGUA DEL SUELO.-

    Con base en los dos puntos crticos de la humedad del suelo definidos arriba, el agua del suelo

    puede clasificarse en tres categoras relacionadas con la actitud de las plantas para utilizarla. Toda

    agua que esta retenida en el suelo con una tensin mayor de 13.6 atmosferas o lo que es lo mismo

    por debajo del coeficiente de marchitez, se considera agua intil.

    El agua que esta retenida en el suelo con una tensin menor de 0.5 atmosferas, o sea aquella que

    se encuentra por encima de la capacidad de campo es agua que no puede permanecer en un suelo

    de drenaje normal por un tiempo suficientemente largo como para ser usada por las plantas. Esta

    agua se denomina agua superflua y corresponde al agua gravitacional considerada

    anteriormente.

    Toda agua comprendida entre el coeficiente de marchitez y la capacidad de campo se denomina

    agua aprovechable.

    En la prctica del riego el coeficiente de marchitamiento representa el lmite mnimo de la

    humedad aprovechable, pero en ningn resultara practico ni conveniente llegar a ese lmite aun

    cuando el agua del suelo en las proximidades del mismo sean aprovechada por las plantas con la

    misma eficiencia que a niveles superiores.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • CLASIFICACION DEL AGUA DEL SUELO

    CLASES DE AGUA DISPONIBLE.- para los vegetales y las caractersticas de drenaje la tabla siguiente

    da los valores promedios tpicos de espacios porosos gravedad especfica aparente, coeficiente de

    marchitez, capacidad de campo y la capacidad de campo y la cantidad de agua aprovechable para

    varios tipos de suelos. Estos valores son muy generales y se presentan con el fin de ilustrar en

    forma cualitativa la forma en que estos factores varan con la textura del suelo, aun cuando otros

    factores tales como la estructura el contenido de materia orgnica, como se indic anteriormente.

    ALMACENAMIENTO DEL AGUA EN EL SUELO .-

    La prctica del riego consiste especialmente en aprovechar la capacidad de retencin del suelo

    para almacenar en el en forma peridic a el agua que las plantas van utilizando de manera

    continua.

    La capacidad del suelo para almacenar el agua que las plantas pueden aprovechar depende

    bsicamente de dos factores:

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • 1. la capacidad de retencin del agua por unidad de volumen de suelo

    2. La profundidad del suelo que est al alcance de las plantas cultivadas

    CAPACIDAD DE RETENCIN DEL SUELO.- Con base en las discusiones que preceden, la capacidad

    de retencin del suelo puede definirse como la diferencia entre su capacidad de campo (Cc) y un

    coeficiente de marchitez (Cm).

    El peso en kilos (Ps) de un volumen de suelo (Vs) expresado en litros puede calcularse en base a la

    gravedad especfica aparente (As), segn la siguiente relacin:

    =

    El peso del agua (Pa) que se puede almacenar en ese volumen de suelo, ser el producto de Ps,

    por el porcentaje de agua almacenable o s que:

    =

    100

    El peso de agua (Pa) por otra parte es igual al volumen (Va) de agua correspondiente, multiplicada

    por su peso especfico que es un kilo por litro. De estas relaciones pueden derivarse las siguientes

    formulas:

    =

    100

    Si en un terreno determinado la profundidad de suelo que sirve de depsito de Ds, el espesor de la

    lmina de agua que en l puede almacenarse (Da) ser:

    =

    100

    PROFUNDIDAD DE LAS RAICES.- La profundidad de penetracin de las races en el suelo, est

    determinada por cuatro factores principalmente:

    a) La especie vegetal

    b) El perfil del suelo

    c) La profundidad de la tabla de agua

    d) La penetracin de la humedad en el perfil del suelo

    En general para los prcticos del riego las plantas cultivadas se dividen en tres categoras, segn la

    profundidad efectiva de sus races:

    1) Plantas de races superficiales, cuya profundidad de penetracin efectiva es de unos 40 a

    50 cm. Entre estas se encuentra la mayora de los pastos graminceos y as hortalizas.

    2) Plantas de races medias, cuya profundidad de penetracin efectiva esta entre 60 y 120

    cm, dentro de este grupo se puede catalogar la papa, el maz, el algodn, la caa de

    azcar, etc.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • 3) Plantas de races profundas, como la alfalfa y los frutales que toman humedades a

    profundidades de 120 a 200 cm.

    HUMEDAD DEL SUELO.- El momento ptimo para aplicar el agua de riego a un campo de cultivo,

    se determina generalmente sobre la base del contenido de humedad del suelo. La determinacin

    del grado de humedad del suelo por mtodo simple y confiable, tiene por esto importancia

    especial en la prctica del riego.

    ASCENSO CAPILAR.- Si un tubo de dimetro pequeo se sumerge en un recipiente con agua esta

    ascender en el tubo hasta cuando la tensin superficial del agua sea equilibrada por la fuerza de

    gravedad. En la figura podemos asumir una condicin de equilibrio, en el cual el peso de la

    columna de agua de altura H y de radio R. esta balaceada la tensin superficial del agua o sea que:

    La tensin superficial del agua a 40C (T), en el sistema mtrico es igual a 0.077 gr/cm. Y el peso

    especfico del agua (W) es de 1gr/cm3.

    El valor de H en cm. Estara dado entonces por la siguiente relacin:

    =0.15

    En los suelos, en donde la seccin transversal de los poros capilares puede asumirse triangular, se

    ha dado por la siguiente expresin:

    =0.75

    + 1.5/

    En donde Hs representa el ascenso capilar del agua en el suelo en cm. Y Rp y Dp el radio y el

    dimetro de las partculas de suelo respectivamente en mm.

    La tabla siguiente, indica los valores de Hs tericos para suelos ideales, construidos por partculas

    esfricas de tamao uniforme.

    ASCENSO CAPILAR EN SUELOS IDEALES

    MATERIAL DIAMETRO en cm ASCENSO CAPILAR en mts.

    Cascajo 2.00 0.0075

    Arena 0.25 0.06

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Limo 0.025 0.60

    Arcilla 0.0025 6.00

    El movimiento capilar del agua en el suelo, se produce en relacin directa con la diferencia de

    tensin capilar entre dos puntos considerables. El llamamos He la diferencia de tensin capilar

    entre dos planos considerados. La distancia entre dichos planos Kc al coeficiente de transmisin

    capilar la velocidad Vc del flujo capilar puede expresarse con la siguiente relacin.

    = ;

    = ; = = .

    = (/)

    El signo negativo se incluye porque el movimiento del agua ocurre en la direccin de la mayor

    tensin capilar dentro de un mismo suelo el agua se mover desde las zonas ms hmedas (menor

    tensin capilar). Hacia las zonas ms secas (mayor tensin capilar).

    Sin embargo cuando dos suelos de textura diferente se hallan en contacto, el contenido de

    humedad del suelo pierde significado en cuanto hace referencia al movimiento del agua a otro

    suelo.

    El coeficiente de transmisin capilar, es una funcin de contenido de humedad del suelo y

    depende del nmero del tamao y de la continuidad de los espacios porosos del mismo. Pocos

    estudios han sido realizados para determinar el valor de Kc, i la utilizacin de la frmula para

    determinar el flujo capilar del agua en el suelo es de carcter limitado.

    El movimiento gravitacional del agua en el suelo, es directamente proporcional al coeficiente de

    permeabilidad (K) y a la pendiente hidrulica I o sea que.

    =

    = (/)

    El K coeficiente de permeabilidad o de proporcionalidad este varia con el tipo de suelo. El factor

    (h/L) es la perdida de carga unitaria que es el gradiente hidrulico o declividad piezomtrica.

  • Los dispositivos usados para medir esta velocidad se llaman infiltrometros o permemetros. La

    velocidad de infiltracin vara con el tipo de

    suelo.

    Para suelos arcillosos varia de 3 8 mm/hora.

    Para suelos limosos varia de 8 12 mm/hora.

    Para suelos arenosos vara entre 12 25

    mm/hora.

    La velocidad de infiltracin:

    = (600 )/( )

    Dnde:

    = /

    = 3

    =

    = 2

  • Requisitos de agua en planta:

    Por requisitos de agua de la planta, se entiende la cantidad de agua necesaria para producir una

    cosecha determinada dentro del concepto general as definido es necesario establecer una

    diferencia entre la calidad de agua realmente consumida por las plantas en mayor parte fuera del

    control humano, la cantidad total del agua usada en la fincan que incluye a la primera y que

    depende mucho de la diferencia de los mtodos de aplicacin del agua de la finca.

    La primera porcin puede denominarse porcin de riego.

    CONSUMO DE AGUA.

    El consumo de agua representa la cantidad mnima de agua necesaria para producir una cosecha.

    Es en realidad el agua que la planta usa en su proceso fisiolgico de transpiracin y de formacin

    de tejidos.

    Dentro de este concepto se ha incluido tambin el agua que se evapora de la superficie del suelo

    cultivado, por lo cual el consumo de agua ha venido a representar la evotranspiracin.

    Dotacin de riego:

    La dotacin de riego o el requisito de agua para el riego, que representa la cantidad de agua

    necesaria en los fundos para producir una cosecha determinada.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • La dotacin de riego incluye el agua suministrada en el fundo.

    Humedad equivalente.

    Cuando se calcula la capacidad de retencin de un suelo a menudo heterogneo la presencia

    especialmente de materias orgnicas la modifica sensiblemente; sin embargo, s tiende a sustituir

    esta nocin por la humedad equivalente cuya determinacin se realiza en laboratorio sobre

    muestra de tierra.

    Para ello se somete la muestra, previamente saturada durante 24 horas, a una centrifugacin de

    media hora a 1,000 g. esta humedad equivalente se expresa en porcentaje de tierra seca. Este

    nuevo concepto prctico sustituye cada vez ms al de capacidad de retencin, ya que es ms

    sencilla, pues no necesita clculos ni observaciones.

    La relacin existe entre estos dos conceptos ha sido estudiada por Briggs que ha determinado las

    relaciones que pueden existir entre la humedad equivalente el coeficiente de marchitez y el

    coeficiente de higrospicidad.

    H equivalente = 1.84 x coeficiente de marchitez.

    Coeficiente de marchitez = coeficiente higroscpico x 1.47

    La humedad equivalente puede variar del 5 al 40% segn las muestras de tierra analizadas.

    PERFIL HIDRICO DEL SUELO.-

    HUMEDAD DEL SUELO.- Se ha visto que el agua contenida en el suelo no es enteramente

    mobilizable por la planta y lo mismo ocurre aunque no se considere la capacidad de succin de

    cada especie, es pues importante determinar la cantidad de agua til puesta a disposicin de los

    vegetales.

    Esquemticamente, tomando la humedad equivalente como base 100(el valor de esta debe ser

    deducido de la muestra), tendremos.

    - Humedad en el punto de saturacin= humedad equivalente mxima.

    - Humedad en el punto de marchitamiento = 50 al 55 % de la humedad equivalente.

    Este porcentaje corresponde a la reserva til del suelo (R.U)

    Pero, conociendo la dificultad cada vez mayor que experimenta la planta para tomar el agua a

    medida que se aproxima al punto de marchitamiento, es importante no tomar como reserva

    fcilmente utilizable por la planta (R.F.U.) ms que en una parte de la reserva til, que es

    aproximadamente:

    R.F.U = 50 a 60% de la reserva til

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • R.F.U = 25 a 33% de la humedad equivalente.

    La siguiente tabla proporciona en porcentaje de tierra, la humedad equivalente, las reservas tiles

    y las reservas fcilmente utilizables:

    Suelo

    He. Humedad equivalente

    R.U.

    Reserva til

    R.F.U

    Reserva

    facilmente

    Arcilla 35% 17% 8.5 a 11.5%

    limos 18% 9% 4.5 a 6%

    limos arenosos 6% 6% 3 a 4%

    arenas 3% 3% 1.5 a 2%

    En los clculos anteriores se ha considerado un suelo terico, homogneo sin que intervenga la

    planta; ahora bien, por una parte los suelos son en general bastante heterogneos y por otra parte

    los sistemas radiculares de las plantas estn ms o menos desarrollados y penetran

    profundamente en el suelo, permitiendo buscar agua y alimento con diferentes facilidades segn

    las especies.

    Un suelo que est formado por un nmero de horizontes N tiene diferente R.F.U es decir R.F.U. 1-

    2-3 y N, la planta tendr a su disposicin, segn el desarrollo de sus sistemas radiculares.

    En fin, el contenido de agua de los diferentes horizontes dl suelo es muy variable segn que estn

    drenados o regados, el agua en un suelo drenado tiene tendencia o percollar rpidamente hacia

    las capas inferiores que ejercen sobre el agua una cierta fuerza de atraccin, en cambio un suelo

    con riego est mejor provisto en superficie que en profundidad,

    EJEMPLO DE DETERMINACION DE LA RESERVA FACILMENTE UTILIZABLE (R.F.U) (M3)

    Sea un suelo cuya composicin es:

    -Tierra arable bien trabajada. 30cm.

    -Areno-limosa: 50cm

    Descansando el conjunto sobre un sub estrato de arena gruesa bien drenada y se trate de

    implantar un cultivo de maz cuya profundidad radicular til es de 1.20m aproximadamente, por

    hectrea, tendremos:

    1) 10000 m2 x 0.30 m x 0.10 = 300 m3 (arcilla)

    2) 10000 m2 x 0.50 m x 0.03 = 150 m3 (limo arenoso)

    3) 10000 m2 x 0.40 m x 0.015 = 60 m3 (arena)

    Lo que supone una reserva de: 510 m3/ha o 51 mm.

    TOSHIBAHighlight

  • El conocimiento de esta reserva es muy importan puesto que ella limita las aportaciones a realizar

    en cada riego y determina igualmente el momento en el que este riego debe intervenir que es

    cuando la reserva determina, ya que la planta comenzar a tener dificultades solamente si esta

    reserva no es renovada.

    Relacin entre la planta el agua y el suelo.- todas las nociones que que han definido proporcionan

    una existente entre la planta y el agua.

    a) Falta de agua la planta se seca(imagen)

    b) Bastante agua, desarrollo normal(imagen)

    c) Demasiada agua, la planta se asfixia(imagen)

    En la figura anterior se ve que si la R.F.U es sobre pasada, el agua ocupa el lugar del aire en el

    suelo y la planta se asfixia ms o menos rpidamente y muere.

    TOSHIBAHighlight

  • En los lmites de la R.F.U. por el contraro, la planta se desarrolla normalmente.

    Antes de esta reserva, la panta con falta de agua comienza a detener su crecimiento, ya que la

    pareada total se realiza cuando se llega al punto de marchitamiento y muere enseguida por

    marchitez.

    CALCULOS DE LA EVAPOTRANSPIRACION.

    Como se ah visto, bajo el nombre de evapotranspiracin se incluye la totalidad del consumo de

    agua de una planta sobre un terreno, a saber: agua constitucin, agua de vegetacin, y los

    consumos anejos (evaporacin directa del suelo, malas hierbas, etc.)

    La evapotranspiracin depende del clima (pluviometra, insolacin, luminosidad, duracin del da

    vientos, grado higromtrico del aire, etc.), el suelo no participa por as decirlo como elemento

    variable.

    Hay diferentes frmulas que tiene en cuenta algunas o todas las variables anteriores y que en

    conjunto han sido establecidas bien para una zona con clima particular, bien por el contrario para

    un cultivo determinado; la eleccin de una determinada formula es pues, importante como se

    ver ms adelante.

    A continuacin se mencionan las siguientes frmulas:

    Blaney criddle

    Hargreaves

    Thornthwaite

    Penman

    Oliver

    Bouchet

    Turc

    Frmula de Blaney Criddle.-

    Slo se desarrollar esta frmula por ser la ms adecuada para nuestro medio, que ha sido

    determinada y experimentada en zonas ridas y sub ridas.

    Relaciona la evapotranspiracin con la temperatura y con diversos factores correctores

    observados estadsticamente y hace intervenir la planta y el suelo.

    Esta formula se escribe de la forma siguiente:

    Et = 0.254 ( 1.8*t +32)*P*K

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Et = Evapotranspiracin mensual.

    K = coeficiente variable que comprende diversos factores no analizados, y definidos por las

    estadsticas; que varan de 0.5 a 0.85.

    t =temperatura media mensual

    P = porcentaje de horas diurnas durante el mes considerado con respecto al nmero de horas

    diurnas anuales.

    La tabla siguiente da los valores de K para diferentes cultivos, para tres zonas climticas:

    PLANTA Zona Humeda Zona semihmeda Zona seca

    patata 0,6 0,65 0,75

    remolacha 0,6 0,65 0,75

    maiz - 0,75 0,85

    trigo - cebada 0,5 0,75 0,85

    alfalfa 0,7 0,8 0,85

    arboles frutales 0,5 0,6 0,7

    cultivos hortcolas 0,5 0,6 -

    Esta frmula a pesar de las mejoras introducidas, es aconsejable slo para las zonas ridas, pero

    sin embargo su sencillez permite simplificar ciertos estudios sirviendo de curva de mximos o

    curva envolvente.

    TOSHIBAHighlight

  • Determinacin de las necesidades de agua de riego.

    El conocimiento de la evapotranspiracin potencial nos da por lo tanto las cantidades de agua

    necesarias de agua necesarias a aportar a las plantas para suplementar el dficit de la

    pluviometra, es cierto cuando:

    ETP pluviometra, (P) el riego no es necesario; por el contrario cuando.

    ETP >pluviometra, (P) las necesidades de agua de riego son entonces.

    D= ETP P

    D: NECESIDAD de agua por riego

    No obstante, la reserva constituida en el suelo debe intervenir por lo menos en la determinacin

    del primer riego, tendremos entonces:

    1. Necesidad = R.F.U. - D

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • Seguidamente se tendr:

    Necesidades anuales en agua de riego = necesidades mensuales.

    De las que habr que deducir la reserva fcilmente utilizable, aquella que constituye la reserva de

    partida:

    Ba = Bm R.F.U

    ESTUDIO FRECUENCUAL DE LAS NECESIDADES EN AGUA DE RIEGO

    Pero hasta ahora no hemos considerado nada ms que a medias, sabemos lo peligros que es sobre

    todo en la agricultura, no hacer intervenir nada ms que estos valores cuando como hemos visto,

    las plantas tienen ciertas fases de su vegetacin particularmente crticas y que una falta de agua

    en estos periodos pueden ser graves. Es pues en definitiva no las necesidades a medias sino las

    necesidades punta lo que es indispensable conocer.

    Es necesario efectuar los clculos de las necesidades reales sobre un gran nmero de aos,

    partiendo de valores medios de la ETp (con suficiente aproximacin) pero haciendo intervenir los

    pluvimetros mensuales o mejor decenales reales.

    Se ver que el valor medio de las necesidades para un mes. Determinando es grandemente

    rebasado ciertos aos; es importante estudiar la frecuencia segn la cual tienen lugar estos

    excesos efectuando los clculos de necesidades reales sobre un periodo, lo ms largo posible,

    haciendo intervenir nada ms que la pluviometra realmente almacenable en el suelo y tomando

    slo en consideracin las reservas en los lmites de la reserva fcilmente utilizables, porqu segn

    hemos visto por encima de la capacidad mxima de retencin, el agua percola hacia las capas

    inferiores del suelo y se pierde para las plantas.

    Esto quiere decir que una gran lluvia de tormenta, como corrientemente ocurre en pleno periodo

    de vegetacin no debe ser considerada por su valor total en la estimacin mensual, porqu no es

    raro, sobre todo en suelos arenosos; qu la casi totalidad de la lluvia sea percolada y se pierda.

    Estas lluvias deben contabilizarse slo en la estimacin mensual de pluviometra mensual, es

    conveniente estudiar detenidamente el movimiento mensual o decelan de las lluvias.

    Por ejemplo: la pluviometra mensual proporcionada por la meteorologa es de 120 mm., el

    clculo de la ETp para el mes considerado da un valor de 110 mm. parece que el riego no es

    necesario. Sin embargo, los 120 mm. de lluvia pueden caer en 4 lluvias de 30 mm. o en una lluvia

    de 90 mm. y otra de 30 mm. y considerando que la reserva del suelo puede ser consumida en la

    mitad del primer da del mes .

    Trabajo de aproximacin balance de necesidades y curvas de necesidad frecuencia

    La R.F.U ha sido determinada previamente y vara generalmente de 50 mm. para un suelo arenoso y para suelos pesados arcillosos de 200 mm.

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • El balance se efectuar acumulando las necesidades estas sern.

    - Positivas cuando la pluviometra sea superior a la evapotranspiracin. - Negativas cuando la pluviometra sea inferior a la evapotranspiracin.

    Las curvas de frecuencia podrn entonces ser establecidas a partir de los datos del balance de las necesidades. Estas curvas sern trazadas bien para los meses ms secos del ao, bien para el ao completo, bien para el periodo vegetativo de la planta influenciando por el riego permitiendo examinar los aos que igualan o sobrepasan las necesidades medias decenales, quincenales o segn cualquier otra frecuencia.

    Bq necesidad quincenal.

    Bd necesidad decenal.

    A continuacin se muestra el cuadro de necesidades en funcin a la R.F.U:

    pau

    Para una reserva facilmente utilizable

    frecuencia 50mm 100mm 150mm 200mm

    necesidad anual(mm)

    quincenal

    Decenal

    205(115)

    220(265)

    155(165)

    170(215)

    110(115)

    120(165)

    60(65)

    70(115)

    Necesidad mensual

    mxima(mm

    93(93)

    108(107)

    81(85)

    94(94)

    56(71)

    80(90)

    38(52)

    57(76)

    Aos ms secos

    1962:265

    1947:225

    1962:245

    1947:175

    1962:195

    1947:125

    1962:145

    1947:75

    Mes ms seco(necesidad

    en mm)

    jul.50:115

    ag.62:98

    ag 62:98

    jul.50:91

    ag. 62:98

    ag.55:82

    ag.62:91

    ag.55:62

    Nmero de as sobre

    diez en los que una

    cantidad de agua al

    menos de 100mm es

    necesario. 5 a 6 3 2 1

    Volmenes del agua de riego

    El volumen total de agua se deduce directamente de las necesidades de agua determinadas por

    el mtodo frecuencia, pero a las cantidades halladas es necesario aadir un factor de correccin C

    (coeficiente de eficacia = 1.25)

    En efecto en el riego, incluso en el de aspersin no se puede obtener un reparto uniforme del agua

    sobre el conjunto de las tierras. Una cantidad no es desprciale se pierde, bien a causa de

    perdidas en el transporte bien por el mal reparto del agua en el terreno (solape de chorros

    insuficientes, vientos, etc.) Por lo que el agua as perdida no puede considerarse como utilizable

    por las plantas, es necesario pues aportar agua que tericamente n es necesaria cada sistema de

    riego est caracterizado por un cierto coeficiente de eficacia que corresponde a la cantidad de

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • agua utilizable con respecto a la cantidad de agua suministrada este coeficiente para el riego por

    aspersin es aprox, el 0.80 lo que significa en la prctica, multiplicar el volumen de las necesidades

    por 1.25 la formula queda como sigue.

    V=Ba/C (1)

    V=Bm/C (2)

    O V= Ba*1.25

    V=bm/1.25 (3)

    En la que:

    V= cantidad de agua utilizable (m.m)

    Ba=Necesidad anual (agua suministrada)

    Bm=Necesidad mensual

    C= coeficiente de eficacia (adecuando para riego por aspersin)

    CAUDALES MAXIMOS

    La determinacin la caudal punta o mximo condiciona en arte el dimensionado de las

    instalaciones, sobre todo en el caso de redes colecticas que deben proporcionar las cantidades de

    agua necesarias en los momentos crticos. Es indispensable conocer los caudales mximos

    instantneos.

    Por el contrario, para instalaciones individuales puede ser suficiente los caudales mximos

    mensuales, todava es posible regar, reservndose algunas horas por da para absorber los

    caudales mximos que se pueden presentar a lo largo del mes.

    En primera aproximacin se pueden calcular los caudales mximos por la frmula:

    Qpm = (Vpm*1000)/(N*J* 3600) (4)

    Qpm = caudal mximo mensual en litros por segundo y hectrea

    Vpm = Volumen del mes punta corregido en metros cbicos por hectrea

    N = Nmero de horas riego por da

    J = Nmero de das de riego por mes

    Estas cifras que son medidas, no se consideran las mximas que son en realidad las nicas

    interesantes ya que como hemos visto sobre estos valores deben ser calculadas las redes. Es

    TOSHIBAHighlight

  • necesario aplicar correcciones a los resultados o calcular de una forma ms precisa estos caudales

    instantneos.

    Para un clculo rpido, se puede aplicar el coeficiente de criddle de la dosis de riego, por lo

    tanto de la capacidad de retencin del suelo.

    Este coeficiente es igual a:

    Dosis de

    riego en cm 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14

    coeficiente C

    (de criddle) 1.6 1.48 1.4 1.34 1.30 1.26 1.23 1.2 1.15 1.1

    Sea: caudal mximo corregido = Qpm*C

    Dosis de Riego

    La dosis de riego es la cantidad de agua que es necesario aportar en cada turno de agua para

    compensar la evapotranspiracin. Esta dosis es esencialmente variable y depende:

    a.- De la importancia del suelo como depsito que es en funcin de la capacidad de retencin y

    del espesor de la capa de suelo explorable por las races, qu es necesario humedecer.

    b.- De la importancia del consumo, es decir evapotranspiracin.

    La frmula terica que da la dosis a utilizar se escribe:

    A = He*d*C*X

    A: dosis a utilizar en mm. de agua.

    He: humedad equivalente

    d: densidad aparente (peso de tierra sin elementos gruesos de la unidad de volumen de

    suelo)

    C: coeficiente que reduce la reserva de agua a un valor aprox. De la R.F.U. y que vara de 0.2

    a 0.3

    X: Espesor en mm. de tierra a humedecer

    (He*d*C) R.F.U.

    TOSHIBAHighlight

  • Sin embargo conviene a menudo aumentar la dosis al tener en cuenta el estado de desecacin de

    la superficie del suelo que puede llegar a valores prximos al punto de higroscopicidad.

    En la prctica se podr considerar que ya que la planta no puede tomar con facilidad el agua hasta

    una cantidad igual a la reserva fcilmente utilizable, la dosis a aportar no deber nunca ser ni

    superior ni inferior a aquella:

    AR.F.U.

    Calculada para una determinada capa de sueo por la suma de:

    A= R.F.U.1 + R.F.U.2 + + R.F.U.n

    Correspondiente a las diversas reseras de las capas prospectadas (suelos heterogneos)

    PLUVIOMETRA

    La pluviometra o intensidad de riego no debe ser nunca superior a la velocidad de filtracin del

    agua en el suelo porqu se producira entonces encharcamiento de agua en la superficie, que

    pueden llegar en ciertos casos a producir escorrentas.

    La pluviometra se determina sobre todo por observacin directa, sin embargo los terrenos

    arcillosos soportan con dificultad pluviometras de ms de 5 mm. por el contrario los arenosos

    pueden recibir 20 mm. sin inconveniente alguno.

    Frecuentemente se determina la pluviometra no en funcin de la filtracin del suelo, se prefiere a

    veces pequeas pluviometras repartidas por un gran nmero de aspersores , lo que obliga a

    desplazamientos menos frecuentes.

    La pluviometra mxima es el nico lmite dejando as al regador gran libertad para planificar la

    organizacin de su trabajo

    En principio pl velocidad de filtracin

    Calculo Practico

    Se trata del riego de 2 parcelas de 10 y 5 hectreas la mayor est sembrada de maz y la otra de

    alfalfa.

    Datos:

    A) el suelo.- el terreno es una tierra fumfera ligera de 0.30 m. de espesor y bien labrada que

    descansa sobre un sustrato de arenas francas de profundidad desconocida pero que sobrepasa los

    2m,

    La reserva utilizable de este suelo, proporciona por el clculo y la medidad de la humedad

    equivalente realizada en laboratorio son:

    TOSHIBAHighlight

    TOSHIBAHighlight

  • He=35% para tierra arable

    He=6% para arenas

    De donde: R.F.U. = 11% para la tierra arable

    R.F.U. =1.5% para las arenas

    b) las plantas

    maz sembrado al final de abril, profundidad del as races 1.30m

    alfalfa sembrada en marzo, profundidad de las races = 1.6m

    Clculo de la reserva fcilmente utilizable para las capas del suelo ocupadas por las races:

    a) maz. 1.30

    R.F.U. = (0.3*10000*11)/100= 330m3 o 33mm.

    + (1*10000*1.5)/100 = 150m3 o 15mm.

    Total = 480 m3

    Tomamos 500 m3 o 50 mm. (para el maz)

    b) alfalfa

    R.F.U. = (0.30*10000*11)/100=330 m3 o 33mm.

    + (1.30 *100000*1.5)/100= 195m3 o 20 mm.

    Total = 525 m3 o 52.5 mm.

    Tomamos 530 m3 o 53 mm. (para alfalfa)

    VOLUMEN DE AGUA DE RIEGO.

    A partir del estudio frecuencia de necesidades de agua para la zona, considerando una media de

    50 mm, es decir (48+52.5)/2 = 50 mm

    El clculo nos da:

    Necesidad anual frecuencia l decenal = 265 mm (segn tabla PAU*BASSES PYRENELES)

    Necesidad mensual (julio) = 115 (de la misma tabla anterior)

    Teniendo en cuenta el coeficiente de eficacia formula(3) C =1.25

    Volumen anual (Vpa) = 265 mm x 1-25 = 330 mm

  • Volumen mensual (Vpm) = 115 mm x 1.25 = 145 mm 1.450 m3 (julio, mes punta)

    CAUDAL PUNTA

    Para el clculo aproximado caudal en el mes punta con 16 horas de riego diario y en 30 dias de

    riego ser:

    Qpm = (Vpmx1000)/(NxJx3600)

    Qpm = (1450m3x1000)/(16hrx30diasx3600) = 0.83lt/seg/ha

    Y haciendo invertir el coeficiente de criddle para una dosis de 50 mm = 5 cm

    Se obtiene C = 1.4

    Caudal max real = Qpm x C= 0.83x1.4 = 1.16lt/seg/ha = 1.15 lt/seg/ha

    Lo que representa un caudal instantneo de:

    Para la parcela de 10 ha = 1.15x10 = 11.50 lts/seg

    Para la parcela de 5 ha = 1.15x10 = 5.75 lts/seg

    Total = 17.25 lts/seg = 17 lts/seg.

    62 m3 / hora para el conjunto (nota 1m3 = 1 000 ltrs, 1hr = 3600 seg)

    Dosis de Riego

    Siendo la dosis de riego anual el valor de la RPU se tendr

    Para el maz 50 mm

  • Para el alfalfa 52 mm = 50 mm igualmente